时间：2023-05-17 09:56:26
绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇配电自动化论文，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
进入信息时代之后，科学技术飞速发展，人们的思想观念和生活方式都发生了很大的改变，在这样的背景下，我国电网自动化技术也取得了不小的发展，取得了一定的成效。自动化以及计算机技术的发展，为城市电网配电自动化系统建设提供了技术支撑，但是也面临着严峻的安全挑战，还有一系列的安全问题已经技术问题亟待解决。提起电网自动化，大多数人都不会陌生，但是在科学技术飞速发展的今天，我们也应当意识到，电网自动化建设需要一个长期的过程，并不能一蹴而就。今天，我们享受到的很大一部分的电力服务都还是数十年前的电网设备提供的，在电子设备更新换代速度如此之快的今天，依托数十年前的电网设备给整个城市供电必然要冒着巨大的风险，因此包括我国在内的很多国家都在对老化的电网及其效率、各种环境因素等进行管控，从而一步步改造电网，朝着电网自动化迈进。
1.2配电自动化的通信系统设计存在缺陷
通信系统是实现配电自动化的重要部分，配电自动化系统依靠快速有效的通信手段将指令传递给远方的终端，远方的终端再将信息反馈给指控中心才能实现配电网络的正常运转，如果将配电自动化网络比作身体，那通信系统就是神经中枢，因此，建设配电自动化必须有合理的通信系统设计。但是目前，我国配电自动化的通信系统设计还存在很多缺陷，难以实现信息的实时传递和快速查询，阻碍了配电网络功能的正常发挥。
2解决配电自动化系统存在问题的有效对策
2.1提高配电自动化系统的安全性
安全问题一直是配电自动化系统建设需要重点解决的问题，为了提高配电自动化系统的安全性，要从硬件和软件两方面下手。首先要将网络安全和加密作为关注的焦点，运用现代化的手段设计系统安全方案，利用高级物理安全实现无可比拟的低成本IP保护，从而预防克隆以及外设安全认证，还可以通过双向安全认证、多层加密和物理篡改检测等方法预防电网遭受网络攻击。为了保护硬件的安全，从硬件的制作、安装到最后的销毁，产品整个的生命周期都要使用安全的材料并制定周密的安全保护方案，从而防止制作时的合作伙伴访问私钥，防止他人开发攻击系统的途径。
2.2完善配电自动化的通信系统设计
通信系统是配电自动化系统的神经中枢，如果没有合理有效的通信系统，配电自动化系统的正常功能就难以实现。厦门采用基于GIS的配电通信网络管理系统，这一套管理系统分为两个部分，一部分集成在电网GIS平台之上，可以对配电通信线路资源进行图形管理，使工作人员能够直观地了解到当前路线的地理连接情况和逻辑拓扑结构等信息；另一部分与GPMS系统集成，能够实现通信设备的台账资源管理。在这个通信系统的支持下，配电自动化人员通过电脑可以快速而便捷地查询到相关汇接点通信资源的使用情况，包括光缆数量、通信设备数量、端口使用情况等，为自动化方案的设计提供了参考。随着科学技术的发展和科学研究的进一步深入，现阶段通信系统设计中存在的缺陷定能被一一改进。
3结语
配电自动化指：利用现代电子技术、通信技术、计算机及网络技术与电力设备相结合，将配电网在正常及事故情况下的监测、保护、控制、计量和供电部门的工作管理有机地融合在一起，改进供电质量，与用户建立更密切更负责的关系，以合理的价格满足用户要求的多样性，力求供电经济性最好，企业管理更为有效。配电自动化是一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含电力企业中与配电系统有关的全部功能数据流和控制。从保证对用户的供电质量，提高服务水平，减少运行费用的观点来看，配电自动化是一个统一的整体。通过一系列经济政策和技术措施，由供需双方共同参与的供用电管理。包含负荷管理、用电管理及需方发电管理等。需求侧管理的几个内容涉及电力供需双方，甚至与电力管理体制有关，必须通过立法和制订相应的规则，并最终由电力市场来调节。可以看到，电力的供需双方不仅仅是一种电力买卖关系，也是以双方利益为纽带的合作伙伴关系，在电力市场环境下，需求侧管理必将被重视。
二、配电自动化发展新动向
变电站自动化的发展，使供电可靠性有了很大的提高，但是，要进一步缩短故障停电时间，很大一部分取决于馈线自动化的发展。必须在馈电线路上装设电动开关，配置馈线终端设备FTU，对一些分支线路，还应装设故障指示器，并利用通信系统，向系统提供馈线运行数据和状态，执行系统下达的馈线开关遥控操作命令。非线性负载、电动机直接起动、不平衡负载、焊接设备以及家用电器设备增多，降低了电压质量。电压质量对现代电子设备及计算机系统影响极大。为此，提出系统应对电压进行连续测量和质量分析，噪声越限告警。同时，要根据实际需要选择不同的无功补偿方式。集成化、智能化和综合化是一发展趋势。早期配电自动化的实施采用发展独立的、单项自动化系统来解决问题，如直接的负荷控制、大用户的远程抄表等，由于配电自动化的功能之间存在着不同程度的关联，其中大部分要求很难满足，且还无法克服在扩大应用规模时确认所需投资的合理性所遇到的困难。这种按"功能定向"的方法，已造成综合化水平非常低并带来若干反面影响，如功能重叠、数据的重复、灵活性很差和维修费用高等。另外，配电自动化系统作为一个庞大复杂的、综合性很高的系统性工程，包含众多的设备和子系统，各功能、子系统之间存在着不同程度的关联，其本身及其所用技术又处于不断发展之中，对任一家制造商而言，根本不可能包揽一切。在馈线自动化方面，现有馈线终端设备不仅具有常规的遥测、遥信和遥控功能，且还集成了自动重合闸、馈线故障检测和电能质量的一些参数的检测功能，甚至集成了断路器的监视功能，且有进一步与断路器、开关相结合，机电一体化，发展成为智能化开关的趋势。显著地降低了建设、运行和维护的综合成本，为提高供电可靠性，创造了有利的条件。
故障定位和自动恢复送电可以明显地缩短停电时间。有效地解决这一问题，必须以数字式继电保护、馈线自动化和DMS系统为基础。对于故障定位，国外有人提出使用三种技术综合处理：故障距离计算法、线路故障指示器法以及不同线路区间故障概率统计法，这些信息结合在一起进行模糊逻辑处理。
三、电力线载波技术取得重大突破
DPL技术是针对能够加强本地、区域性以至全球范围的家庭和中小型公司的数据访问性能和响应性能，采用改进的因特网规约(IP)以及复杂的专用电子装置来沿低压配电电缆网络传输MHz级的数字高频信号，同时监视导致信息失真的脉冲信号以及其他形式的电干扰，从而实现了利用配电网络为家庭和中小公司提供数字电话、传真及因特网通信服务的手段。该项技术的优越性体现在：对于电力公司来说，配电网络是现成的，因而应用DPL技术的投资远小于其他宽带通信系统；由于配电系统连至千家万户，通过该网络可为用户提供极方便的因特网服务；该技术使得由调制的低压网络传送的因特网和数据访问的速度比目前最快的综合数字服务网络ISDN的速度提高了10倍，比与普通电话线连接的高速调制解调器快20倍；但目前推广应用DPL技术存在一些因难：将变电站转化为与因特网相连的网关，还需要在变电站中安装开关以及异端高速回馈光纤网络以承载变电站和因特网之间的数据传输；DPL这项技术，还需要进一步发展和证实，而其他技术，如低能无线(low-powerradio)、电缆调制解调器或不对称数字电话用户线(asymmetricdigitalsubscriberline)等高速通信系统都已商业化或即将商业化，因而至少在最近两年内，DPL技术是一项相对比较贵的选择方案。
无论是固态补偿器STATCOM还是动态电压恢复器(DynamicVoltageRestorerDVR)直流储能装置的容量决定了对每次电压下跌进行调节的持续时间，可以从几个Hz到几秒钟。若应用超导储能器(MicroSuper-conductingMagneticEnergyStoragy-SMES)，可适用于短时间大功率的存储和释放场所。有了用户电力设施，用电的质量和可靠性仍需供电方和用电方合作解决，所以双方的信息畅通和工况变化的透明度是十分重要的，这有赖于供电信息化程度的提高。用户和供电者合作可以共同把扰动减少到几乎没有。不论是雷击、开关切换还是负荷大变动等，都不使其干扰电力用户的运作。
四、用户电力技术的应用
用户电力(CustomPower)技术是NarainG.Hingorani任职于美国电力科学研究院(EPRI)时和柔性输电(FACTS)技术一起提出的。其核心内容是电力电子设备的应用。该项技术可以解决电压突升、突降和瞬时断电等配电系统扰动所引起的种种问题，可补偿电压下降及短时断电，对谐波进行有效滤波，补偿相电流的不平衡，改进功率因素。其对提高供电质量方面，有广阔的前景，值得研究。
无论是固态补偿器STATCOM还是动态电压恢复器(DynamicVoltageRestorerDVR)直流储能装置的容量决定了对每次电压下跌进行调节的持续时间，可以从几个Hz到几秒钟。若应用超导储能器(MicroSuper-conductingMagneticEnergyStoragy-SMES)，可适用于短时间大功率的存储和释放场所。有了用户电力设施，用电的质量和可靠性仍需供电方和用电方合作解决，所以双方的信息畅通和工况变化的透明度是十分重要的，这有赖于供电信息化程度的提高。用户和供电者合作可以共同把扰动减少到几乎没有。不论是雷击、开关切换还是负荷大变动等，都不使其干扰电力用户的运作。
1.1莆田市各供电分区现状莆田有地（市）级供电企业1个，即莆田供电公司，县级供电企业2个：仙游县供电公司和湄洲岛供电公司，均为直供直管。根据《配电网规划设计技术导则》中以负荷密度的分区原则，将莆田市各供电片区分为三类。B类：市中心区，包括凤凰山、霞林、龙桥、拱辰、镇海街道办事处所辖区域；C类：除市中心区以外市辖区及仙游县城关（鲤城街道）、湄洲岛；D类：仙游县城关以外区域。
1.210kV通信接入网现状莆田供电公司尚未全面启动建设配电自动化系统，仅在2013年开展配电自动化主站系统建设。目前，仅在10条线路上安装了137个故障指示器，自动化覆盖区域为9.02km2，配电自动化覆盖率为3.50%，其中，配电终端三遥比例为0、二遥终端比例为0，一遥终端比例为100%。配电网通信光缆方面，仅2009年试点建设丰美开闭所自动化项目，布放六城门交接箱-城厢变2条3km24芯普通光缆，梅园路4#开闭所-丰美开闭所1条1.28km24芯普通光缆，站房无安装终端设备，同时配电自动化主站未建成，配电自动化通信网未开始运行。
2莆田地区电网配置中存在的主要问题
完善的中压一次配电网络是配电网自动化发挥作用的关键基础，如果配电一次网架建设不到位，是无法保证配电自动化系统最大的效益的。不能过分夸大配电自动化的作用，尤其是配电网架优化没有达到合理的程度时，配电网自动化对提高可靠性是相当有限的。所以，目前莆田供电公司在配电自动化系统建设初期的工作重点应在于一次网络的优化，在优化中统筹考虑配电自动化的问题。目前莆田供电公司未开展配电通信网通信规划，同时配电通信网没有作为项目来看待，未与一次项目同步建设。各相关部门相互沟通配合有待加强，使通信规划形成上下衔接、协调一致，形成横向沟通、纵向协调的规划管理体系。配用电项目建设资金来源渠道不同，应用系统、终端用户隶属于不同管理部门，造成相配套的通信网络难以实施规范统一的专业管理，各部门之间职责界定不够清晰，须建立合理高效的管理模式，确立统一有效、层次分明、功能清晰、相互衔接的规划体系，实现配电自动化规划建设的标准化和规范化，形成全面的标准化体系。配电通信网规划建设处于起步阶段，相关部门未配置配电通信网相关规划人员，规划队伍专业能力较薄弱。同时，通信网络自身的运行安全性、经济性还不能获得很好的保证。伴随着电网的建设，通信网络日益庞大和复杂，采取科学的、切合实际的态度做好人员结构的调整，充实配电通信专业运行维护人员，进而获得必要的人员储备将是电网安全可靠运行的重要保障。
3对莆田地区电网配置的自动化建设方案
3.1配网自动化配电自动化基于对各配电终端信息的采集，实现对配电系统的监测与控制，并通过对采集数据的分析计算和相关应用系统的信息集成，实现对配电网的科学管理。配电自动化是在能够完成对配电网运行工况的日常监视情况下，具备对配电网络发生故障时的快速反应，即当配电线路的某一区段发生故障时，配电系统具备自动隔离故障区段，自动恢复非故障区段的供电能力，从而达到缩小停电范围和减少用户的停电时间，提高对用户供电可靠性的目的。通过实施线路分段原则，缩小个别用户或线路故障带来的整体停电，通过合理的线路分段数量和设置合理分段点，使用户享有尽可能高的供电可靠性。
3.2莆田地区配电自动化建设方案2014~2015年，拟在B、C、D类区域同步开展配电自动化建设，提高莆田地区配电自动化水平，同时积累配电自动化建设及运用经验。2013年莆田地区B类供电区域供电可靠性为99.973%，供电覆盖面积为59km2，涉及线路71条，2014年选取其中13条开展“三遥”配电自动化试点建设（汇聚点设在110kV城东变），同年在B类区域12条新出线路同步敷设光缆线路按“三遥”配置。2015年在B类区域2条新出线路同步敷设光缆线路按“三遥”配置配电终端采用“三遥”模式。2017~2018年结合新建电源点110kV中心变的投运及网架优化改造，在网架逐步成熟的同时开始逐步开展配电自动化“三遥”建设。通信方式为光纤通信方式，通信平台为工业以太网。汇聚点通过光纤骨干网将信息传回主站，主站收集区域内配电终端的运行信息，判断系统运行状态，集中进行故障识别、定位，实现故障隔离和非故障区域恢复供电。在其他B类区域及C类区域开展“二遥”配电自动化建设，通过半自动方式实现馈线自动化，通信方式为无线公网，配电主站采集故障信息，对故障区域进行综合分析，完成故障定位后，通过遥控或人工实现故障处理的方式。
（1）仙游县供电公司：依据《配电网规划设计技术导则》标准，仙游县供电划分为两个区域，分别是C供电区和D供电区；其中，C供电面积为22.8km2，全社会用电量44592kWh，全社会最大负荷83.1MW，负荷密度为3.64MW/km2，用户总数9.24万户；其中，D供电面积为627.01km2，全社会用电量124221kWh，全社会最大负荷208MW，负荷密度为0.33MW/km2，用户总数26.19万户。10kV电网均为架空线路，其中，架空网结构以单辐射、单联络接线方式为主，单辐射占比49.38%，单联络占比33.33%，鲤城街道主要以多分段两联络为主，乡镇供区以单辐射为主。10kV公用线路平均最大负载率为86.32%，线路最大负载率多集中在60%~80%之间，10kV配变平均负载率为32.68%，线路平均单条线路配变装接容量9.77MVA/条，>12MVA线路条数15条，大于15~40km线路13回。10kV网架存在负载率偏高，转供能力低，供电能力薄弱等问题。结合莆田配电网网架发展情况及《配电自动化规划设计技术导则》形成了以下规划思路：现阶段，仙游C、D类区域配电网规划重点在于配电网网架的改造和电源点建设上，配电网自动化宜采取“二遥”与“一遥”相结合的建设思路，通过半自动方式实现馈线自动化，通信方式为无线公网，配电主站采集故障信息，完成故障定位后，通过遥控或人工实现故障处理的方式。
（2）湄洲岛供电公司：湄洲岛由湄洲岛供电有限公司供电，为C类供电区域，供电面积约6km2，用户数约1.1万户，2013年全社会用电量约2510万kWh，全社会最大负荷7.5MW，负荷密度为1.25MW/km2，湄洲岛作为国家旅游局“AAAA”风景区、海神妈祖的故乡，构筑安全、可靠、经济的配电网，对满足城市发展的需要显得尤为重要。湄洲岛上没有电源点，目前仅靠110kV忠门变到岛上的2回10kV单联络线路供电，从110kV忠门变到岛上开闭所线路已经达到8.67km，造成岛上10kV线路偏长，末端电压偏低。2015年结合110kV湄洲变的建设同步开展“三遥”配电自动化建设，通信方式为光纤通信方式，通信平台为工业以太网。由配电主站通过快速收集区域内配电终端的运行信息，判断系统运行状态，集中进行故障识别、定位，实现故障隔离和非故障区域恢复供电。
4结论
①自动化开关设备相互配合的配电自动化阶段:主要设备为重合器和分段器等，不需要建设通信网络和计算机系统，主要功能是在故障时通过自动化开关设备相互配合实现故障隔离和健全区域恢复供电。②通信网络、馈线终端单元和后台计算机网络的配电自动化系统:在配电网正常运行时能起到监视配电网运行状况和遥控改变运行方式的作用，故障时能及时察觉，并由调度员通过遥控隔离故障区域和恢复健全区域供电。③增加自动控制功能:随着计算机技术发展，产生了第三阶段的配电自动化系统。现阶段的配电自动化以此为目标建设和完善。
2配电自动化管理系统需注意的问题
①规划和建设好配电网架:规划和建设好配电网架，是实现配电自动化及管理系统的基本条件。常用的配网接线有树状、放射状、网状、环网状等形式，其中环网接线是配网最常用的一种形式。将配电网环网化，并将10kV馈线进行适当合理的分段；保证在事故情况下，110kV变电容量、10kV主干线和10kV馈线有足够转移负荷的能力。
②解决好实时系统与管理系统的一体化问题:由于配电自动化(DA)涉及的一次设备成本较大，目前一般仅限于重要区域的配网使用，而AM/FM/GIS则可在全部配网使用。若使用一体化可通过AM/FM/GIS系统在一定程度上弥补DA的不足，故配电自动化及管理系统的实时SCADA和AM/FM/GIS的一体化颇为重要。所谓一体化，是指GIS作为计算机数据处理系统平台的一个组成部分，整个系统的实时性和数据(包括图形数据)的一致性得以保证，使得SCADA和AM/FM/GIS通过一个图形用户界面(GUI)集成在一起，从而提高系统的效率和效益。
③配置合理的通信通道:通信系统信道的选用，应根据通信规划、现有通信条件和配电自动化及管理系统的需求，按分层配置、资源共享的原则予以确定。信道种类有光纤、微波、无线、载波、有线。主干线推荐使用高中速信道，试点项目建议使用光纤。
④选择可靠的一次设备:对一次开关设备除满足相应标准外，还应满足配电自动化及管理系统的要求：第一三遥接口。模拟量接口：电流互感器或电流传感器，电压互感器或电压传感器；状态接口：开关分、合状态，开关储能状态，SF0压力状态；控制接口：分闸控制，合闸控制。第二操作电源。满足开关操作时的电源供应：交流失电后，与控制设备配合能满足数据通信和故障隔离、恢复供电对动作次数的要求。
3配电自动化的发展趋势
①从多岛化到集成的配电管理系统DMS：传统的配电自动化，是由一些单项、分散的多岛自动化所组成，功能相互重叠、数据不能共享、通道不能借用、功能不能互补。借助计算机通信和网络技术把单项自动化系统相互连接起来，例如将配电网数据采集和监控（SCADA）、负荷管理(LM)和管理信息系统（MIS）通过少量接口转换实现互联而组成一个混合系统。解决问题的最佳途径，即遵循“开放系统”最大限度地保护用户原有硬软件投资的原则，采用开放系统结构(OSA)，实现多应用系统产品厂家系统集成的道路。
②配电网优化运行:电力市场的不断完善迫使电力企业以效益为目标，把工作重心转移到效率管理、降低成本和为用户提供优质服务上。这使得供电企业必须不断地分析电网的运行性能、制定电网优化运行方案。
③定制电力技术的应用:定制电力(CustomPower)技术是NarainG.Hingorani任职于美国电力科学研究院(EPRI)时和柔性输电(FACTS)技术一起提出的。其核心内容是电力电子设备的应用。该项技术可解决电压突升、突降和瞬时断电等配电系统扰动所引起的种种问题，可补偿电压下降及短时断电，对谐波进行有效的滤波，补偿相电流的不平衡，改进功率因数，其对提高供电质量方面有着广阔的前景，值得研究。
总之，配电自动化及管理系统具有实时性好、自动化水平高、管理功能强之特点，能提高供电可靠性和电能质量、改善对用户的服务，具有显著的经济优越性和良好的社会综合效益，因此开发出技术先进、功能实用的配网自动化系统是大家共同的目标。
（一）管理职责
许多电力单位在电缆管理方面还存在着职责不清不楚的情况，正处于一个相互推托的环节，其中很多单位更是没有专门的电缆管理机构。
（二）管理制度，技术标准
对于电缆设备的专项管理，部分电力公司并没有相关的管理制度，技术参照标准不一，很多都是一个部门一种标准，导致单位内部出现不兼容的现象。
（三）电缆运行的监测
部分电力企业，在电缆的监测、巡视时未做到定期、定时，也做的不够到位。导致电缆存在的故障不能够及时的发现并排除、清理。针对上述电缆管理中存在的问题，笔者根据自身多年在电缆方面维护工作的经验，积累了许多相关经验，在下文中，对如何做好电缆的有效性管理提出了个人的几点建议。
二、实行电缆有效性管理的具体模式
（一）建立电缆专项管理队伍
随着电力电缆的应用的逐渐增加，电缆网络的覆盖面积正在不断的扩大。在配电网中，电缆也有逐渐成为主力军的趋势，而电缆也是最薄弱的环节。所以，加强电缆运行的有效性管理才是现目前的重点之一。笔者所在的电力公司针对电缆现状，专门设立了针对电缆管理的领导小组，在管理层之下，设置电缆的巡视队伍、检修队伍以及电缆的施工等全方面的管理。电缆管理小组对电缆实行集中制的统一管理，明确的分配每一位员工的职责，专项负责施工、检修等各项工序。根据笔者多年从事电缆运行以及管理的经验总结来提出，作为电力公司，应当建立一套电缆有效性管理的技术监察体系。当巡视队伍发现电缆出线故障时，及时上报，由管理小组提出整改方案，并立刻加以实施，将问题在最短的时间内做好完善处理；当检修队伍进行试验电缆检修的时候，管理小组应把握好技术和验收环节，将最终的检修情况和报告整体，并统一存档。
（二）开展标准化的作业工作
严格执行电缆运行的相关规则制度，按照电力电缆指导书的要求，落实标准化的作业工作，是作为电力部门提高管理质量的重要依托。面对标准化的电缆运行作业，需要从以下几方面进行：
1、交接验收时
严格按照电缆施工及验收相关规章制度，成立电力专家组对电缆工程进行验收。从电缆的运输，存放、加工，敷设、支架的配置与安装等方面把好电缆标准化的验收关卡。标准化的验收、严格，认真的工作开展，杜绝了工程中出现质量、偷工减料等问题。对于存在不规范操作要求的电力工程严厉拒收，并提出可行性的整改措施，勒令其改正，以保证工程项目的合格率，从而能够有效的降低电缆设备出现故障，进一步的提高了设备运行的可靠性。电力工程验收完毕后，及时的做好资料存档，并且录入智能电网信息支撑平台ERP，为以后的检修提供详细的资料。
2、巡视工作时
在电缆运行平时的巡视工作中，严格按照标准化作业，在借助SG-ERP国网系统支撑平台，建立出一套具有标准化运行巡视、处理存在缺陷的闭环流程在配网电缆巡视之前认真参照标准化巡视作业指导书，然后在现场执行中携带PDA终端，保障100%的使用标准化作业系统。
3、检修电缆时
考虑到电缆运行管理中存在的特殊性，对于电缆的各种设备的检修需要制定出一套针对性的指导书。例如：电缆敷设标准作业指导、高压分支箱检修等，规范电缆检修的工作流程以及电缆线路施工的具体工作程序，也确保电缆设备检修的标准化、规范化。
4、预防性试验时
笔者所在的电力公司针对预防性的规章制度，在电缆主绝缘的绝缘电阻、外护套绝缘电阻、内衬层绝缘电阻以及铜屏蔽层电阻等测试试验时，编制出标准化作业指导书，在预防性的试验下，达到试验的数据的有效性、准确性以及可靠性，并且不断的补充、更新试验的具体程序。
三、电力电缆的相关管理经验
根据多年的电缆管理运行工作中的经验，笔者所在的电力公司在电缆的管理方面也取得了一定的宝贵经验，对专业化管理、设备管理还应做到更好。
（一）电缆的专业化管理经验
作为电力公司，还需要通过电力公司所有人员的不懈努力，将施工工程中的线路故障进行有效的控制，使得电缆故障对系统的影响降至了最低。在电缆设备的检修、试验等工序中，做好现场的认真勘查，填写勘查数据，让检修、试验等工序更加具有针对性，避免对电力现场施工缺乏必要的认识、安全管理措施不到位以及人员配置，调控等问题的出现。在工序之前，召开相关会议，对可能出现的风险进行有效的辨识及控制分析。
（二）对电缆设备管理的经验
近几年来，国网SG-ERP的推行，在前期的工作中，应充分的准备好所有资料，及时的收支电缆线路的具体新号、规格以及长度，以保证达到100%输入率。同时，还需要建立电缆的闭环缺陷管理制度，借助智能电网信息支撑平台，实现闭环式的电缆线路管理。例如：对10KV的电缆设备管理，做好定期巡查，建立电缆台账，及时更新电缆信息，做到随时掌握电缆的运行状况。对电缆的基础资料建设、管理，应当进一步完善；加强巡视、现场施工监控，尽量减少外力事故的发生，以达到保护电力电缆的目的。所以，电缆的有效性管理的要求就是建立、健全电缆基础台账，加强管理度，提高电力电缆的巡视质量。
（一）课程保障机制不健全
学科教学质量并得不到保障。专业建设单位管理权限具有局限性，不能对本专业所有课程进行控制。基础课程的教师根本没有什么选择权。教学理论与实践严重脱节，造成学生拥有专门的技术知识，却用不到实处。此外，学科的教学内容一般比较陈旧落后，跟不上现代科学技术的发展。电气工程在发展过程会产生新的特性，如若再沿袭老一套理论来指导技术操作，显然不科学，也将达不到技术的要求。再者，专业学生的实践能力只能停留在依葫芦画瓢的层面上，学生缺乏对技术操作的敏感度，也即是在进行技术操作时，要参照书本，一板一眼，操作速度慢，效率低。如果没有书本作为参照物将无法自主进行实际操作。最后，学生缺乏独立分析问题和解决问题的能力，综合能力和设计能力不强。
（二）创新实践能力不足
近年来，大学生就业难的现象越来越突出，各中原因除了当今社会竞争越来越激烈之外，还有一个重要原因就是我国大学生普遍缺乏创新精神以及实践能力。这些缺失是因为高校人才培养模式存在着诸多弊端，学校过于注重对学生知识层面的灌输，而忽略了对学生实际能力的培养，直接导致大学生的工作水平跟企业单位需求不相适应。特别是电气工程专业的学生，本身的专业要求调研和实践，如果学生不能将学科知识灵活转变为实践理论，学科教学将失去其存在的意义。因此，大学生的实践能力和创新精神培养是各高校教学工作的重中之重，也是人才培养模式的中心和出发点。教育的目的不应该只是传授课本知识，还应该把学生的创造力诱导出来。电气工程要获得强大的生命力，必须革新传统的人才培养模式，大力培养学生的实践能力和创新精神。
二、电气工程自动化人才培养对策
（一）转变教学理念
教师要打破传统的教学模式，建立创新型人才培养模式。首先，教师要在教育观念上转变，从教师的“教”为主转变为学生的“学”为主，促进学生学、思、知、行的结合。同时，教师不要过于重视对书本知识的全盘灌输，而应该正确引导学生进行独立思考，分析问题并找到解决问题的方法，并鼓励学生学以致用，将所学的理论运用到实际生活中去，切实提高学生的实践创新能力和科学研究精神。此外，教学改革应该跟教学建设同步，将先进的教学理念融合到教学实践中去，使软件建设和硬件建设达到最大程度的协调和同步。教学目标突破传统局限，实现创新和与时俱进，以使实验教学水平达到一个新的高度。再者，还有改革教学内容，优化教学内容，要摒弃传统老旧观念，以培养学生的创新意识。为了适应电气工程和社会需求的发展趋势，应该将学科交融和知识互补作为目标，组建创新型教学团队。
（二）调整课程结构
制定一个创新、全面、综合的课程结构体系，充分考虑学时、综合学分和考核方式等方面的因素，使学生真正能在教学过程中获得技术经验和实践经验。目前，教育事业的发展对学生的综合素质要求越来越高，学生不能再担当高分低能的学习机器，而要将知识或理论运用到现实生活中去，真正做到学以致用，使知识理论发挥实际功用。为了培养学生的综合实践能力，课程改革应该适当增加公共基础课程，注重实验课，适当降低专业理论类课程。此外，学校要将教学密度和精度相结合，根据当前的教育改革需要，对电气工程课程进行精炼并适当删减，增加技术理论跟实践性课程的互动性。
（三）培养学生创新能力
创新能力是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。学校是知识传播、思维创新的重要阵地，也是培养创新型人才的重要基地。因此，学校对学生创新能力的培养起着不可替代的作用。教师教学要让学生从被动转变为主动，鼓励学生通过独立思考、探讨、实践等形式，让学生在自主学习和动脑、动手的情况下获取知识和掌握操作技术，同时，也培养了学生独立分析和解决问题的能力。此外，教师不仅要深入研究教材，根据教学内容来挖掘创新的关键点，让学生真正能从课堂上得到创新训练，还要精心设计课堂，充分利用知识理论创设情景，让学生从不同角度去思考问题、解决问题，培养学生的发散思维能力、培养个体创造力。
三、结束语
【关键词】智能电器 低压配电自动化 智能电器应用 低压配电电器 应用
中图分类号： TM642+.2 文献标识码： A 文章编号：
一．引言。
所谓的智能电器，就是将电力电子、数字信号处理、电磁兼容、数控制造、传感器、现场的总线局域网、计算机及动态模拟仿真，加入新材料和新工艺，和现场的质量监控技术进行有机结合而产生的新一代具有智能化的电器。随着我国微电子技术的快速发展，各种微处理芯片和各类通讯协议芯片、电流传感器、电压及功率电子器件等技术得到迅速提升，通过各种组合，将智能电器嵌入到低压电器中，而成为网络化、智能化和小型化的具有稳定可靠，节能环保，安全有效的新时代电器。
二.智能电器的发展及应用
我国智能电器的发展已有20多年的历史，从开始的引进、仿制和消化吸收到自主创新，其控制器的性能和断路器的极限分断能力已与国外的品牌产品一样，有些指标已超过国外同类产品。1000V以下的低压电器智能化程度较高，3kV、6kV、10kV、24kV和35kV中压电器智能化速度较慢。而110kV、220kV、330kV、500kV、750kV和1000kV高压电器由于传感器技术、电磁兼容和可靠性等方面因素，智能化水平更低一些。本文所述的智能电器主要是指1000V以下（含AC230V、400V和690V）低压电器。
目前国内低压配电柜中使用较多的智能电器主要有：智能框架断路器（简称ACB）、智能塑料外壳式断路器（简称MCCB）、智能漏电断路器（简称RCCB，又称剩余电流断路器、零序电流断路器）、智能双电源自动切换装置（简称ATSE）、智能无功功率自动补偿控制器（简称JKG、JKF、JKL和JKW）、智能数字仪表系列、智能电动机保护器、智能软起动器、变频调速器、智能型接触器、智能型CPS、智能型微型断路器和智能型防爆电器等。
智能框架断路器（简称ACB）。ACB是低压配电柜中的主开关或分支开关，我国年用量约65万台，全部是智能型的。它具有过载长延时反时限保护，短路短延时、短路瞬时保护，单相金属性对地短路保护，中性极保护，负载监控保护，区域联锁选择性保护，MCR（合闸短路开断保护），缺相及三相电流不平衡保护，过电压、欠电压、失电压和三相电压不平衡保护，需量电流、需量功率保护，过频、欠频及逆功率保护等。
随着建筑电气的发展和智能电网的建设,拥有智能化功能的低压电器越来越受住宅配电系统供应商重视。,在南京举办的第二届中国国际电工电器装备博览会上,就有很多智能化的低压电器产品亮相。法泰电器(江苏)有限公司展出的FTB1带选择性保护小型断路器.就是智能低压电器的典型代表。FTB1由法泰电器、上海电器科学研究所等联合开发.具有完全自主知识产权。该产品属于第四代低压电器.填补了我国低压终端配电系统在选择性保护领域的空白.不仅分断能力高、产品体积小.而且具有选择性保护、智能化通信功能.能满足智能楼宇和智能终端配电回路系统的使用需求。同样具有智能化功能的还有百利特精电气股份有限公司研制的VW60新一代智能低压框架断路器。VW60万能式低压断路器产品具有体积小、短路性能强、操作机构新颖和现场总线技术水平高等特点。该产品的成功开发.可促进智能化低压配电与电控成套开关设备的发展，从而推动配网智能。
四.智能电器在低压配电自动化中的应用。
1.低压电器。
传统的开关电器无法满足现代化控制与配电系统的需求，限制了现代化控制与配电系统的发展。随着电力系统自动化程度的不断提高，对开关电器提出了高性能、高可靠性、小型化、多功能、组合化、模块化、智能化的要求。
电器智能化技术几乎是与微机技术(特别是单片微机控制技术)、微电子技术、计算机网络和数字通信技术同步发展的。早在20世纪70年代末和80年代初，从世界上第一片8位单片机问世起，西欧、日本和美国就开始研究通过超大规模集 成电路技术，把单片机及其所需电路芯片制成可与电动机供电电器相结合的专用集成电路IC (Integrated Circuit)芯片，替代体积庞大的继电器控制电路，完成电动机起动、控制和多种保护功能。日本和美国在20世纪80年代中期将这种产品成功推向市场，开发出第一代智能电器产品—单片机化电动机多功能保护装置。
在智能电器发展初期，对智能电器的定义曾有过一个很不确切的认识，即“微机控制+开关电器”就是智能电器。从大多数智能电器元件和成套设备的硬件结构看，它们确实主要包含这两部分。把这类产品称为智能电器的实质是因为微机控制和现场各类参量的数字处理技术的应用，使这类产品具有了自动识别有无故障及故障类别的能力，并能根据现场情况控制开关电器的操作机构进行不同的操作。
2.智能低压电器的优点。
智能低压电器具有五大优点：
一.普通配电电器会使配电系统产生高次谐波，而智能配电电器能够消除输入信号中的高次谐波，从而避免高次谐波造成的误操作。
二.智能过载保护电器可以保护多种起动条件的电动机，具有很高的动作可靠性，如电动机过载与断相保护、接地保护、三相不平衡保护以及反相或低电流保护等。
三.智能保护继电器具有监控、保护和通信功能。
四.智能电器可实现中央计算机集中控制，提高了配电系统自动化程度，使配电、控制系统调度和维护达到新水平。
五.智能电器采用数字化新型监控元件，使配电系统和控制中心提供的信息最大幅度增加，且接线简单、便于安装，提高了工作可靠性。
3.应用。
（1）低压电器基本智能化技术。
目前,智能化低压电器基本含义主要包括以下功能,保护与控制功能齐全,兼有电参数测量,外部故障检测、报警和开关内部故障自诊断与报警,系统运行状态监控,电能使用管理等功能(或其中一部分功能)。
(2)智能配电系统过电流保护新技术。
当配电系统发生非正常过电流时，低压电器应及时断开。为了使故障停电限制在最小范围，低压电器应有选择性断开。即故障级保护电器迅速切除故障电路上级保护电器不跳闸，这对智能电网尤为重要。
（3）智能电网过电压保护技术。
由于智能电网中大量采用网络化、信息化技术及相关设备，这些设备中含有大量电子器件，相当一部分设备本身就是电子化的。它们容易受雷电和系统中其他开关设备操作过电压伤害。另外智能电网中必然包括分布式新能源系统，这些系统无论是发电设备还是控制设备同样易受过电压伤害，因此智能电网过电压保护尤为重要。
五．结束语。
目前，我国国产的低压智能电器还存在许多问题亟待解决，通过继续研发新产品，深入技术研究，拓展低压电器领域，利用新型能源技术，积极开发新能源配套的电器和控制系统，在保证产品可靠性的基础上，逐步完善产品功用，实现智能化、网络化。
参考文献：
[1] 方祥 王成多 陈栋智能电器在低压配电自动化中的应用 [期刊论文] 《建筑电气》 -2011年8期
[2]翟成亮 智能电器在低压配电自动化中的应用 [期刊论文] 《城市建设理论研究（电子版）》 -2013年10期
[3]魏方兴 闵忠海 WEI FangxingMIN Zhonghai 现场总线在智能建筑配电自动化子系统中的应用 [期刊论文] 《低压电器》 ISTIC PKU -2008年22期
[4]邓健 智能配变监控终端的设计 [学位论文]2009 - 华中师范大学：电路与系统
[5]刘虎民 CAN总线在低压配电系统中的应用 [期刊论文] 《低压电器》 ISTIC PKU -2002年3期
关键词:电气工程 自动化 技术
中图分类号：F407.6 文献标识码：A 文章编号：
随着人们生活水平的提高,电气工程及自动化的要求也越来越高,它不仅要满足照明、家电用电量、安全用电等需求,更注重其美观、实用、方便的使用效果。
1 供配电系统
现代工农业及整个社会生活中电力应用非常广泛,一般建筑采用低压供电,高层建筑通常10kV电压供电。
1.1 电力系统及电力负荷
(1)电力系统概念。在电力系统中,如果每个发电厂孤立地向用户供电,其可靠性不高。如当某个电厂发生故障或停机检修时,该地区将被迫停电,因此为了提高供电的安全性、可靠性、连续性、运行的经济性,并提高设备的利用率,减少整个地区的总备用容量,常将许多发电厂、电力网和电力用户连成一个整体。这里由发电厂、电力网和用户组成的统一整体称为电力系统。
(2)我国电网电压等级。电力网的电压等级比较多,从输电的角度来讲,电压越高则输送的距离就越近,传输的容量越大,但电压越高,要求绝缘水平也相应提高,因而造价也越高。目前,我国根据国民经济发展的需要,技术经济上的合理性及电机电器制造工业的水平等因素,由国家颁布制定了我国电力网的电压等级主要有0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、550kV等10级。其中电网电压在1kV及以上的称为高压,1kV以下的电压称为低压。
1.2 10KV 变(配)电所及高压设备
(1)变(配)电所位置的选择原则。①接近负荷中心,这样可降低电能损耗,节约输电线用量;②进出线方便;③接近电源侧;④设备吊装、运输方便;⑤不应设在有剧烈振动的场所;⑥不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所,如无法远离时,不应设在污染源的下风侧;⑦不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻;⑧变(配)电所为独立建筑物时,不宜设在地势低洼和可能积水的场所;⑨高层建筑地下层变(配)电所的位置,宜选择在通风、散热条件较好的场所。
(2)主结线的方式及特点。变(配)电所的主结线(一次接线)是指由各种开关电器、电力变压器、互感器、母线、电力电缆、并联电容器等电气设备按一定次序连接的接受和分配电能的电路。它是电气设备选择及确定配电装置安装方式的依据,也是运行人员进行各种倒闸操作和事故处理的重要依据。
主结线的基本形式有单母线接线、双母线接线、桥式接线等多种。
(3)变电所的形式和布置。①变电所的形式有独立式、附设式、杆上式或高台式、成套式变电所。附设式又分为内附式和外附式。②10kV变电所一般由高压配电室、变压器室和低压配电室三部分组成。
(4)常用高压设备。常用的高压一次电气设备有:高压熔断器、高压隔离开关、高压负荷开关、高压断路器、高压开关柜、高压避雷器和互感器等。
1.3 低电压配电系统及低压设备
(1)低电压配电方式。低电压配电系统是由配电装置和配电线路组成。低电压配电方式是指低电压干线的配电方式。低电压配电方式有放射性、树干式、链式三种形式。
(2)常用低压设备特点及用途。低压电气设备通常是指电压在1000V以下的电气设备,在建筑工程常见的低压电气设备有刀开关、熔断器、自动空气开关、接触器、低压配电柜等。
2 楼宇自动化
楼宇自动化控制采用的是计算机集散控制,所谓计算机集散控制就是分散控制集中管理。它的分散控制器通常采用直接数字控制器(DDC),利用上位计算机进行画面的监控和管理。主要手段是动画、曲线、文本、数据库、脚本、和各种专用控件等。楼宇自动化包括:空调与通风监控系统、给排水监控系统、照明监控系统、电力供应监控系统、电梯运行监控系统、综合保安系统、消防监控系统和结构化综合布线系统。
设计楼宇自动化系统的主要目的在于将建筑内各种机电设备的信息进行分析、归类、处理、判断,采用最优化的控制手段,对各系统设备进行集中监控和管理,使各子系统设备始终处于有条不紊、协同一致和高效、有序的状态下运行,在创造出一个高效、舒适、安全的工作环境中,降低各系统造价,尽量节省能耗和日常管理的各项费用,保证系统充分运行,从而提高了智能建筑的高水平的现代化管理和服务,使投资能得到一个良好的回报。
3 电气安全
随着人类对电力能源的重视与不断应用,电力设施与设备已与现代人类的工作与生活密不可分,电力甚至成为现代各行各业发展的基础前提。但不可否认的是由于种种原因,电力能源在带给人们工作与生活的便利的同时,由电气设备产生的问题也带给人类的生产与生活不少烦恼与损失,有时甚至表现为灾难。因此,电气安全不仅已成为各国电气操作与维护人员消除安全生产隐患、防止伤亡事故、保障职工健康及顺利完成各项任务的重要工作内容,同时也是电气专业工作者首要面临并着力解决的课题。
3.1 电气绝缘
保持配电线路和电气设备的绝缘良好,是保证人身安全和电气设备正常运行的最基本要素。电气绝缘的性能是否良好,可通过测量其绝缘电阻、耐压强度、泄漏电流和介质损耗等参数来衡量。
3.2 安全距离
电气安全距离,是指人体、物体等接近带电体而不发生危险的安全可靠距离。如带电体与地面之间、带电体与带电体之间、带电体与人体之间、带电体与其他设施和设备之间,均应保持一定距离。通常,在配电线路和变、配电装置附近工作时,应考虑线路安全距离,变、配电装置安全距离,检修安全距离和操作安全距离等。
3.3 安全载流量
导体的安全载流量,是指允许持续通过导体内部的电流量。持续通过导体的电流如果超过安全载流量,导体的发热将超过允许值,导致绝缘损坏,甚至引起漏电和发生火灾。因此,根据导体的安全载流量确定导体截面和选择设备是十分重要的。
4 建筑设备自动化系统
建筑设备自动化系统实际上是一套中央监控系统。它通过对建筑物(或建筑群)内的各种电力设备、空调设备、冷热源设备、防火、防盗设备等进行集中监控,达到在确保建筑内环境舒适、充分考虑能源节约和环境保护的条件下,使建筑内的各种设备状态及利用率均达到最佳的目的。
参考文献
[1] 武金山.基于CAN总线的楼宇自动化系统设计[D].合肥工业大学硕士论文,2008(11).
[2] 郭英杰.楼宇自动化系统(BAS)简介与问题浅析[J].企业导报,2010(5).
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